一种垂直升降的飞机的制作方法

一种垂直升降的飞机，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机。

背景技术：

固定翼飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但其不能够进行定点悬停；多旋翼飞行器虽然能够在空中进行悬停，但其航行时间短，飞行速度慢。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和固定翼飞机结合起来的飞机，但它们都有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时必须停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机负担，无形中增加了飞机的负担。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种垂直升降的飞机，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航。

一种垂直升降的飞机，包括机身、机翼、尾翼、活叶、伸缩杆、浮筒、多旋翼装置、驱动装置、传动杆；所述机翼的根部通过活叶活动连到机身的左右两侧，机翼在活叶的作用下能进行上下摆动；伸缩杆有两条，它们左右对称布置，伸缩杆的一端连接在机翼与机身连接部位的下方，另一端连接在机翼的翼尖部位；通过同时调整两条伸缩杆的长度来调整机翼的上下反角；所述浮筒有两个，它们左右对称布置在机翼的翼尖部位，通过浮筒的支撑作用飞机能够停放在地面上，通过浮筒的浮力作用飞机能够停放在水面上；尾翼采用t型尾翼，减少飞机飞行时流经机翼的气流对平尾的影响，提高飞机的稳定性；所述机身上设有一个凹槽，凹槽在机身重心位置到机头尖端的上方。所述驱动装置布置在靠近飞机重心位置的机身内，驱动装置通过齿轮结构与传动杆的一端相连接，使得驱动装置带动传动杆在机身的凹槽内转动；传动杆的另一端固定在多旋翼装置的重心位置的机架上，在传动杆转动时多旋翼装置也会跟随着转动。

在飞机起飞前飞机的状态为，两条伸缩杆处于收缩状态，机翼处于下反角状态且飞机通过位于机翼翼尖部位的浮筒支撑在地面上或漂浮在水面上；同时传动杆处于竖直状态，此时多旋翼装置处在机身的上方，多旋翼装置的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过多旋翼装置提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，两条伸缩杆进行伸长运动，将机翼改为处于上反角状态，使飞机具有自动修正侧滑的功能，提高飞行稳定性；同时驱动装置带动传动杆转动，使得传动杆处于水平向前的状态，此时多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼来调整飞机的飞行姿态；待机身需要降落时，驱动装置带动传动杆转动，使得传动杆处于竖直状态，此时多旋翼装置跟随着传动杆的运动而处在机身的上方，多旋翼装置为飞机提供竖直向上的升力，两条伸缩杆进行收缩运动，将机翼改为处于下反角状态；最后飞机通过多旋翼装置所提供的升力进行垂直降落，通过浮筒的支撑停放在地面上或漂浮在水面上。

优选地，所述多旋翼装置采用四轴旋翼飞行器、六轴旋翼飞行器或八轴旋翼飞行器。

优选地，所述驱动装置采用伺服电机进行驱动，在伺服电机的转轴上连接着蜗杆，在飞机的重心部位设置有一条横向布置的支撑杆，从飞机上方往下看，支撑杆与机身相垂直，在支撑杆上设有一个蜗轮，蜗轮与支撑杆之间通过轴承相连接，传动杆的一端连接到蜗轮上；支撑杆与传动杆相互垂直，驱动装置的伺服电机转动时带动蜗杆转动，转动的蜗杆带动蜗轮转动，使得传动杆带动多旋翼装置转动。蜗轮与蜗杆之间具有自锁效果，能够避免传动杆自由转动。

优选地，本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆采用空心结构，电源线在传动杆内穿过连接到多旋翼装置上。

机身内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。

本发明的一种垂直升降的飞机，结合多旋翼装置和固定翼飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。

附图说明

图1是多旋翼装置提供垂直升力时结构示意图；图2是多旋翼装置提供拉力时结构示意图；图3是多旋翼装置提供拉力时前视示意图；图4是多旋翼装置提供垂直升力时驱动装置与传动杆的连接示意图；图5是多旋翼装置提供拉力时驱动装置与传动杆的连接示意图。

图中，1-机身，2-机翼，3-尾翼，4-活叶，5-伸缩杆，6-浮筒，7-多旋翼装置，8-驱动装置，9-传动杆，10-凹槽，11-蜗杆，12-支撑杆，13-蜗轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体说明：一种垂直升降的飞机，包括机身1、机翼2、尾翼3、活叶4、伸缩杆5、浮筒6、多旋翼装置7、驱动装置8、传动杆9；所述机翼2的根部通过活叶4活动连到机身1的左右两侧，机翼2在活叶4的作用下能进行上下摆动；伸缩杆5有两条，它们左右对称布置，伸缩杆5的一端连接在机翼2与机身1连接部位的下方，另一端连接在机翼2的翼尖部位；通过同时调整两条伸缩杆5的长度来调整机翼2的上下反角；所述浮筒6有两个，它们左右对称布置在机翼2的翼尖部位，通过浮筒6的支撑作用飞机能够停放在地面上，通过浮筒6的浮力作用飞机能够停放在水面上；尾翼3采用t型尾翼，减少飞机飞行时流经机翼2的气流对平尾的影响，提高飞机的稳定性；所述机身1上设有一个凹槽10，凹槽10在机身1重心位置到机头尖端的上方。所述驱动装置8布置在靠近飞机重心位置的机身1内，驱动装置8通过齿轮结构与传动杆9的一端相连接，使得驱动装置8带动传动杆9在机身1的凹槽10内转动；传动杆9的另一端固定在多旋翼装置7的重心位置的机架上，在传动杆9转动时多旋翼装置7也会跟随着转动。

所述多旋翼装置7采用x型四轴旋翼飞行器。

所述驱动装置8采用伺服电机进行驱动，在伺服电机的转轴上连接着蜗杆11，在飞机的重心部位设置有一条横向布置的支撑杆12，从飞机上方往下看，支撑杆12与机身1相垂直，在支撑杆12上设有一个蜗轮13，蜗轮13与支撑杆12之间通过轴承相连接，传动杆9的一端连接到蜗轮13上；支撑杆12与传动杆9相互垂直，驱动装置8的伺服电机转动时带动蜗杆11转动，转动的蜗杆11带动蜗轮13转动，使得传动杆9带动多旋翼装置7转动。蜗轮13与蜗杆11之间具有自锁效果，能够避免传动杆9自由转动。

飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置7供电线路的铺设，传动杆9采用空心结构，电源线在传动杆9内穿过连接到多旋翼装置7上。

机身1内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。

在飞机起飞前，飞机的状态为，两条伸缩杆5处于收缩状态，机翼2处于下反角状态且飞机通过位于机翼2翼尖部位的浮筒6支撑在地面上或漂浮在水面上；同时传动杆9处于竖直状态，此时多旋翼装置7处在机身1的上方，多旋翼装置7的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过多旋翼装置7提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，两条伸缩杆5进行伸长运动，将机翼2改为处于上反角状态，使飞机具有自动修正侧滑的功能，提高飞行稳定性；同时驱动装置8带动传动杆9转动，使得传动杆9处于水平向前的状态，此时多旋翼装置7的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼2产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼3来调整飞机的飞行姿态；待机身1需要降落时，驱动装置8带动传动杆9转动，使得传动杆9处于竖直状态，此时多旋翼装置7跟随着传动杆9的运动而处在机身1的上方，多旋翼装置7为飞机提供竖直向上的升力，两条伸缩杆5进行收缩运动，将机翼2改为处于下反角状态；最后飞机通过多旋翼装置7所提供的升力进行垂直降落，通过浮筒6的支撑停放在地面上或漂浮在水面上。